模塊10 傳感器與自動檢測技術(shù)的綜合實踐2

實踐項目二

常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)

本模塊學習的主要內(nèi)容：1、《常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)》項目準備2、任務2-1

位移檢測

3、任務2-2

稱重檢測4、任務2-3

產(chǎn)品計數(shù)檢測5、任務2-4轉(zhuǎn)速檢測6、《常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)》項目驗收《常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)》項目準備1.實踐項目二的相關(guān)任務一、實踐項目二的相關(guān)任務及相關(guān)設備位移檢測稱重檢測轉(zhuǎn)速檢測產(chǎn)品計數(shù)檢測通過標定，能夠正確測量物體質(zhì)量值能夠正確測量物體計數(shù)值能夠正確測量轉(zhuǎn)速值，并顯示變動波形圖通過標定，能夠正確測量位移值常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)功能模塊（1）設備

普通電腦1臺，傳感器與虛擬儀器應用平臺1個，電位器式位移傳感器、電阻應變式稱重傳感器模塊、電容式接近開關(guān)、光電編碼器（或霍爾式傳感器及轉(zhuǎn)速檢測盤1對）各1個，實訓桌椅1套。（2）工具

連接導線若干2.實踐項目二需要的設備和工具3.實踐項目二的教學要求

完成常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)項目各任務LabVIEW虛擬儀器的創(chuàng)建、硬件連線與運行，以及綜合調(diào)試工作。二、實踐項目二的教學目標1.認知目標①認識常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)項目中各任務的相關(guān)知識。②熟悉常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)項目中各任務的基本工作原理。③熟悉LabVIEW虛擬儀器在常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)項目中各任務的作用。④了解常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)項目中相關(guān)傳感器的典型應用。2.技能目標①能通過文獻檢索、網(wǎng)絡等查詢手段，查找常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)的相關(guān)知識及傳感器的外形、基本特性、適用場合、典型應用、廠商等資料，根據(jù)現(xiàn)場要求對常用相關(guān)傳感器進行鑒別比較和合理選擇。②能完成常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)項目中各任務的LabVIEW虛擬儀器平臺的界面搭建、程序設計、硬件連線和調(diào)試工作。③能綜合運用各任務完成常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)的項目要求及排故工作。④能夠收集、整理相關(guān)資料，綜合運用所學知識與技能，對生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)的類似常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)項目中的檢測任務，提出合理的解決方案。3.素質(zhì)目標①逐步養(yǎng)成開朗自信、鍥而不舍的做事品質(zhì)和實事求是、誠實守信的做人原則；②逐步養(yǎng)成認真仔細、嚴謹求實、團結(jié)協(xié)作、開拓創(chuàng)新的工作作風和謙虛謹慎、吃苦耐勞的學習精神。實踐項目二的LabVIEW界面三、

完成實踐項目二任務的相關(guān)界面實踐項目二條件為“真”時的程序框圖實踐項目二外條件為“假”內(nèi)條件為“真”時的程序框圖實踐項目二條件均為“假”時的程序框圖《實踐項目二

常用生產(chǎn)流水線的檢測技術(shù)》準備單班級

第

團隊團隊名稱

填寫人

.四、組建實踐項目二團隊及填寫準備單項目二負責人項目二各任務輪執(zhí)隊長任務3-1任務3-2任務3-3任務3-4項目實施預案項目二中各任務在虛擬儀器平臺的分布圖1.組建實踐項目二團隊

按照學號順序組織4人的項目團隊，每個團隊分2組，每組2人，根據(jù)教師事先提供的相關(guān)表格，確定團隊名稱，確認本團隊實踐項目二的負責人及實踐項目二各任務輪執(zhí)隊長。2.填寫準備單實踐項目二實施預案開展項目二的項目準備工作對項目二的軟硬件資料及設備進行收集整理對項目二各任務進行分任務實施對項目二所有任務進行綜合實施對項目二進行總結(jié)、歸納，撰寫項目報告

實踐項目二中各任務在虛擬儀器平臺的分布圖由各團隊自主完成。任務2-1位移檢測

一、位移檢測的基本概念1．位移的基本概念位移是指一個質(zhì)點在運動過程中的位置變化。它是初位置到末位置的有向線段。其大小與路徑無關(guān)，方向由起點指向終點，是矢量，有大小和方向。位移測量是角位移與線位移的測量總稱。線位移是描述物體直線位置改變量的一個物理量，包括：長度、厚度、距離、物位、高度、粗糙度、鍍層等。角位移是描述物體轉(zhuǎn)動時位置變化的物理量，主要為角度，有時也可以測量長度。位移傳感器包括模擬式測量和數(shù)字式量測量。

2．位移檢測方法位移傳感器模擬式光柵式磁柵式數(shù)字式超聲波式編碼器式電位器式電阻應變片式電感式電容式霍爾式容柵式感應同步器式2．位移檢測方法（1）模擬式位移傳感器①電位器傳感器直線式、旋轉(zhuǎn)式。2．位移檢測方法（1）模擬式位移傳感器2．位移檢測方法③電感式②電阻應變片式④電容式（1）模擬式位移傳感器2．位移檢測方法⑤霍爾式⑥超聲波式（2）數(shù)字式位移傳感器2．位移檢測方法①感應同步器式直線式、旋轉(zhuǎn)式②光柵式直線光柵、圓光柵（2）數(shù)字式位移傳感器2．位移檢測方法③磁珊式長磁珊、圓磁珊④編碼器式光電式、電磁式和接觸式（2）數(shù)字式位移傳感器2．位移檢測方法⑤容柵式本任務將采用電位器位移傳感器3.位移檢測的應用（1）在橋梁道路的應用汽車衡（2）稱重應用電子天平3.位移檢測的應用3.位移檢測的應用（3）厚度應用鍍層檢測厚度檢測3.位移檢測的應用（4）外形應用車輛外廓尺寸測量二、電位器位移傳感器

1.電位器傳感器簡介（1）原理（模塊二單元2）

電位器式電阻傳感器可將機械的直線位移或角位移輸入量轉(zhuǎn)換為與它成一定函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出。其中，m=R/RL，x=Rx/R。只有在RL→∞，即m=0時：1.電位器傳感器簡介（2）電位器傳感器的應用①直線位移檢測及控制1.電位器傳感器簡介（2）電位器傳感器的應用1.電位器傳感器簡介（2）電位器傳感器的應用②角位移檢測1.電位器傳感器簡介（2）電位器傳感器的應用1.電位器傳感器簡介（2）電位器傳感器的應用③油位檢測2.任務選用的電位器位移傳感器用電壓表測量可以完成位移檢測的功能

根據(jù)電位器傳感器的原理圖Ui的兩端接5V直流電源，UO的兩端直流電壓表，極性均與原理圖相同，的可根據(jù)電壓表的讀數(shù)推算出位移值的大小。電位器式位移傳感器外形圖1.位移檢測功能界面要求描述三、位移檢測的任務分析設置①位移標定點1和2；②標定方程結(jié)果；③測量電壓；④標定后的測量位移；⑤位移測量按鈕。位移檢測的相關(guān)控件信號定義2.位移檢測的相關(guān)控件信號定義序號信號名稱代碼定義信號類型備注1傳感器信號（AI0）U1輸入傳感器接采集卡AI02標定位移1、位移2S1、S2輸入分別輸入2個位移3標定按鈕1、按鈕2KB1、KB2輸入確定2個標定點按鈕4位移標定結(jié)果按鈕KB輸入求標定后方程斜率與截距5位移測量按鈕KC輸入標定后開始測量的按鈕6標定電壓1、電壓2UB1、UB2輸出2個標定電壓顯示7標定結(jié)果1、結(jié)果2k、b

輸出標定結(jié)果參數(shù)顯示8位移時的輸出電壓US輸出位移時的電壓顯示9實測位移S輸出測量時的位移顯示3.位移檢測各控件的邏輯關(guān)系①2個測量點的標定

根據(jù)標定子程序，標定1按鈕KB1按下，則在輸入第1點質(zhì)量的情況下，顯示標定電壓1UB1；同理標定2按鈕KB1按下，在輸入第2點質(zhì)量的情況下，顯示標定電壓2UB2。②標定結(jié)果

根據(jù)標定子程序，稱重標定結(jié)果按鈕按下則可計算出質(zhì)量S與電壓u的直線方程參數(shù)k和b值：3.位移檢測各控件的邏輯關(guān)系③稱重測量開關(guān)KC按下（開關(guān)打開），顯示電壓u對應的稱重質(zhì)量值m。4.位移S與傳感器電壓uS的關(guān)系

S與u滿足公式：四、位移檢測的LabVIEW程序設計1.LabVIEW檢測界面（前面板）的制作位移檢測LabVIEW檢測界面（前面板）1.LabVIEW檢測界面（前面板）的制作①運行LabVIEW軟件，新建VI；②如圖編輯標題文本，并添加修飾邊框；③選擇2個“數(shù)值輸入”控件、6個“數(shù)值顯示”控件，修改外觀屬性，放到合適位置；④選擇4個“確定按鈕”，修改相關(guān)屬性；⑤編輯文字并加修飾線條；⑥文件另存為計算機相應位置，修改文件名，確定保存文件。2.LabVIEW程序框圖（后面板）的設計位移檢測的LabVIEW程序框圖2.LabVIEW程序框圖（后面板）的設計①如圖添加循環(huán)框并設置循環(huán)時間，將個控件圖標變小；②單擊函數(shù)選板中的“選擇VI…”，將計算機內(nèi)的“標定子程序.VI”的圖標放置于while循環(huán)框內(nèi)，在循環(huán)框上右擊添加6對移位寄存器，并設置初始值為常量0，添加文字標識，各控件與“標定子程序.VI”進行連接；③創(chuàng)建DAQ采集卡“特性助手”和信號模擬通道；④創(chuàng)建1個“索引數(shù)組”，添加“乘”控件；⑤設置“停止”按鈕（前面板修改標簽為“結(jié)束程序”）；⑥根據(jù)程序框圖對各控件進行連線，并保存文件。五、位移檢測的硬件連線與運行調(diào)試電位器位移傳感器模塊VCCGNDOUT直流電源+5VGND計算機USB數(shù)據(jù)采集卡DGNDAI0USB（1）電位器位移傳感器的電源與直流電源相連；（2）電位器位移傳感器的輸出OUT與數(shù)據(jù)采集卡AI0相連并且共地；（3）數(shù)據(jù)采集卡的USB與計算機的USB相連。1.硬件連線五、位移檢測的硬件連線與運行調(diào)試2.運行與調(diào)試①與任務1-4相同，DAQ特性助手控件，設置其屬性為“InstantAI”，Device為“USB-4704,BID#0”，起始通道（channelstart）為0，停止通道（channelstop）為0（此為單通道方式）；數(shù)據(jù)采集卡“特性助手”控件開關(guān)量的設置五、位移檢測的硬件連線與運行調(diào)試2.運行與調(diào)試②單擊運行按鈕，將傳感器的滑臂移動到“0mm”的位置，在前面板上單擊“標定1”按鈕，得到UB1；將滑臂移動到“100mm”的位置，單擊“標定2”按鈕，得到UB2；然后單擊“位移標定”按鈕，得到標定公式中的“k1”和“b1”值。③隨意移動傳感器的滑臂，單擊“位移測量”按鈕，就可以得到滑臂移動的位移量和輸出電壓值，觀看位移傳感器下面的標尺可以驗證顯示的位移量是否準確，在傳感器的滑臂移到60mm處觀察測量結(jié)果，分析誤差原因，記錄心得。1.力和稱重的基本概念一、力和稱重檢測概述

任務2-2稱重檢測

（1）力的基本概念

力是物體之間的一種相互作用，凡是能使物體具有動力效應或靜力效應的作用都稱為力。力是最重要的物理量之一，物理學意義的力是導致自由物體的速度、方向或外型變化的一種影響。（1）力的基本概念①按照力產(chǎn)生的性質(zhì)可以把力分為重力、應力、電磁力、彈性力、慣性力、膨脹力、摩擦力等；②按照力作用的效果可分為拉力、壓力、動力、阻力等；③按照力隨時間變化的性質(zhì)可分為靜態(tài)力和動態(tài)力兩大類，靜態(tài)力是指不隨時間變化或變化很緩慢的力，動態(tài)力是指隨時間變化顯著的力。

我國法定計量單位制和國際單位制中，規(guī)定力的單位為牛頓（N）。如今流行的反重力瑜伽（2）稱重的基本概念

稱重是測量與質(zhì)量有關(guān)的數(shù)據(jù)，一般指重量。①稱重作為名詞時是測量質(zhì)量的過程；②稱重作為動詞時是稱某個物體的重量；③稱重作為行業(yè)名稱時是稱重行業(yè)或者衡器行業(yè)。

稱重是測量受地球引力的大小或者是通過受力平衡后得到物體的質(zhì)量大小，所以稱重檢測往往與力的檢測是相同的。中國風俗“立夏迎稱體重”體育競賽前的稱體重2.力和稱重的檢測方法

一般來說稱重檢測是力檢測的一部分。按檢測原理進行分類時，力的檢測方法可分為力平衡法、位移法、頻率法和物理效應法等。檢測方法測量原理力平衡法機械式力平衡法裝置用一個已知力來平衡待測的未知力（杠桿原理）磁電式力平衡法裝置位移法電感式力—位移—電感測量未知力引起的彈性敏感元件產(chǎn)生的位移（變形），從而間接地測量未知力。電容式力—位移—電容頻率法振弦式力—振動—頻率利用機械振動系統(tǒng)，通過測量振弦彈性體的頻率變化測量待測力。物理效應法電阻應變效應力—彈性敏感元件應變（或位移）—電阻變化壓電效應力—壓電材料—產(chǎn)生電荷變化壓磁效應力—鐵磁材料—導磁率變化霍爾效應力—半導體材料—電動勢光纖效應力—光纖材料—光特性變化2.力和稱重的檢測方法（1）力平衡法

用一個已知力來平衡待測的未知力（杠桿原理），有機械式力平衡法和磁電式力平衡法彈簧力稱重電磁力稱重（2）位移法

測量未知力引起的彈性敏感元件產(chǎn)生的位移（變形），從而間接地測量未知力。有電感式和電容式（3）頻率法測量原理：通過機械振動測量振弦彈性體的頻率變化來測量待測力。2.力和稱重的檢測方法（4）物理效應法

通過各種物理效應將力轉(zhuǎn)換為各種相關(guān)電量或電參量，而達到測量力的目的。有電阻應變效應、壓電效應、壓磁效應和霍爾效應3.稱重檢測的應用（1）食品、醫(yī)藥行業(yè)的罐裝流水線醬油等液體的灌裝機醫(yī)藥生產(chǎn)的稱重包裝機3.稱重檢測的應用（2）化工、塑料、建筑等行業(yè)的生產(chǎn)配料系統(tǒng)固體顆粒物料生產(chǎn)自動配料系統(tǒng)3.稱重檢測的應用（3）物流的分揀、搬運、包裝、碼垛等物流自動稱重輸送線物流人員進行手動稱重3.稱重檢測的應用（4）養(yǎng)殖業(yè)的飼料加工飼料加工的稱重系統(tǒng)3.稱重檢測的應用（5）交通運輸行業(yè)的稱重車輛稱重與車牌識別一體化光幕稱重計費一體化系統(tǒng)3.稱重檢測的應用（6）各種需要稱重的場合1.電阻應變式稱重傳感器的組成力彈性敏感元件應變片測量轉(zhuǎn)換電路應變位移電阻變化電壓電流電阻應變式稱重傳感器的組成二、電阻應變式稱重傳感器（見模塊二單元1）（1）電阻應變片

導體或半導體材料在外界力作用下產(chǎn)生機械變形，其電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為應變效應，電阻應變片就是利用這一現(xiàn)象而制成的。2.電阻應變式稱重傳感器的基本工作原理

應變片可分為金屬應變片和半導體應變片。前者可分為金屬絲式、箔式、薄膜式三種。常用的三種應變片2.電阻應變式稱重傳感器的基本工作原理在應變式稱重傳感器中，最常用的是橋式電路，按電源性質(zhì)不同可分為交流電橋、直流電橋兩類；按橋臂工作數(shù)量可分為單臂工作橋、半橋和全橋。（2）測量轉(zhuǎn)換電路

測力時，將應變片粘貼在彈性敏感元件表面，彈性敏感元件受力變形后應變片隨之變形，使其電阻值發(fā)生變化，通過測量轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓或電流的變化。例如：①當垂直的力F作用于懸臂梁上時，懸臂梁發(fā)生形變，電阻應變片R1、R3受壓彎拉伸，阻值增大；R2、R4受壓縮，阻值減小；R1、R3R2、R42.電阻應變式稱重傳感器的基本工作原理（3）基本工作原理②將這4個電阻接入電橋的4個橋臂中，電橋外加電壓UI后，電橋失去平衡，產(chǎn)生不平衡電壓與作用在傳感器上載荷F成正比，從而將被測的物體重量轉(zhuǎn)化為電量輸出。若R1、R2、R3和R4的初始電阻相等，均為R0，則根據(jù)相關(guān)推導電橋的輸出電壓UO為：式中：K1—電阻應變片的靈敏度；K2—彈性敏感元件懸臂梁的靈敏度。2.電阻應變式稱重傳感器的基本工作原理（3）基本工作原理三、稱重檢測的任務分析

1.稱重檢測功能界面要求描述①2個稱重標定輸入控件、2個稱重標定電壓輸入控件；②2個標定結(jié)果顯示控件；③1個稱重測量電壓顯示控件；④1個實測質(zhì)量顯示控件；⑤1個稱重測量開關(guān)稱重檢測的LabVIEW檢測界面稱重檢測的相關(guān)控件信號定義2.稱重檢測的相關(guān)控件信號定義序號信號名稱代碼定義信號類型備注1傳感器信號（AI1）U2輸入傳感器接采集卡AI12標定質(zhì)量1、質(zhì)量2m1、m2輸入分別輸入2個質(zhì)量3標定電壓1、電壓2u1、u2

輸入分別輸入2個電壓4稱重測量開關(guān)KC輸入標定后的測量開關(guān)5標定結(jié)果顯示1、顯示2k、b

輸出標定結(jié)果參數(shù)顯示6稱重時的輸出電壓U輸出稱重時電壓顯示7稱重時的質(zhì)量m

輸出稱重時的質(zhì)量顯示3.稱重檢測各控件的邏輯關(guān)系

輸入第1點標定質(zhì)量m1，運行程序后顯示的電壓u1輸入到前面板對應的電壓U1中；同理顯示的電壓u2輸入到電壓U2中，2個標定點在測量范圍內(nèi)盡量間距大些。（2）標定結(jié)果

根據(jù)標定公式，稱重測量開關(guān)KC按下，則可計算出質(zhì)量m與電壓u的直線方程參數(shù)k和b值：（1）2個測量點的標定3.稱重檢測各控件的邏輯關(guān)系（3）稱重測量開關(guān)與實測質(zhì)量值對應關(guān)系

標定完成后，稱重測量開關(guān)KC按下（開關(guān)打開），則顯示電壓u就是對應的稱重質(zhì)量值m4.稱重質(zhì)量m與傳感器電壓u之間的關(guān)系四、稱重檢測的LabVIEW程序設計1.LabVIEW檢測界面（前面板）的制作稱重檢測的LabVIEW檢測界面（前面板）1.LabVIEW檢測界面（前面板）的制作①打開已有任務2-1的VI文件，編輯任務2-2標題文本，在后面板將while循環(huán)向下拉大；②如圖選擇4個“數(shù)值輸入”控件、4個“數(shù)值顯示”控件，修改外觀屬性，放到合適位置；③選擇1個“確定按鈕”，修改相關(guān)屬性；④編輯文字并加線條修飾；⑤保存文件。2.LabVIEW程序框圖（后面板）的設計稱重檢測的LabVIEW程序框圖2.LabVIEW程序框圖（后面板）的設計①將各控件的圖表變小，放在如圖的適當位置；②從函數(shù)選板添加“索引數(shù)組”并創(chuàng)建常量1，添加“選擇”控件并創(chuàng)建常量0，將各控件拖放到相應位置；③添加“公式節(jié)點”函數(shù)，并在其上創(chuàng)建5個輸入、3個輸出變量，公式節(jié)點內(nèi)添加3個公式；④參照程序框圖將模擬輸入通道及各控件之間連線，保存文件。五、稱重檢測的硬件連線與運行調(diào)試計算機USB數(shù)據(jù)采集卡AGNDAI1USB（1）稱重傳感器模塊的5V與12V電源與直流電源相連；（2）稱重傳感器模塊的輸出OUT與數(shù)據(jù)采集卡AI1相連并且共地；（3）數(shù)據(jù)采集卡的USB與計算機的USB相連。1.硬件連線

稱重傳感器模塊+12VGNDOUT+5V直流電源+5VGND+12V2.運行與調(diào)試①將模擬量的特性助手控件停止通道修改為1，其余不變；②運行程序，稱重傳感器平臺質(zhì)量為“0”和“500g”，分別“輸出電壓”值填入數(shù)值輸入控件“電壓U1”和“電壓U2”中；③單擊“稱重測量”按鈕，得到“k2”、“b2”和“實測質(zhì)量”值，完成標定工作；④在稱重平臺上放置量程范圍內(nèi)的任意物體，從LabVIEW虛擬儀器界面中得到物體（砝碼）的實測質(zhì)量和輸出電壓值；⑤在稱重傳感器平臺上放置300g的砝碼，觀察測量結(jié)果，分析誤差原因，記錄心得。1.計數(shù)的定義

考古證據(jù)可以推測人類計數(shù)的歷史至少有五萬年?！豆茏?七法》：“剛?cè)嵋?，輕重也，大小也，實虛也，遠近也，多少也，謂之計數(shù)?！爆F(xiàn)代常規(guī)認為計數(shù)就是得出相關(guān)事物多少的數(shù)量。

計數(shù)是一個重復加（或減）1的數(shù)學行為。計數(shù)也稱數(shù)數(shù)，算術(shù)的基本概念之一，是指數(shù)事物個數(shù)的過程。一、計數(shù)檢測的基本概念任務2-3產(chǎn)品計數(shù)檢測

2.計數(shù)原理

計數(shù)原理可分為：分類加法計數(shù)原理和分步乘法計數(shù)原理。排列、組合是兩類特殊而重要的計數(shù)問題，而解決它們的基本思想和工具就是以上兩個計數(shù)原理。3.計數(shù)方法（1）科學計數(shù)法

數(shù)學術(shù)語，a×10n的形式，其中1≤∣a∣<10，n表示整數(shù)，這種計數(shù)方法叫科學計數(shù)法。（2）中國計數(shù)法

中國人在計數(shù)時，常常用筆劃“正”字，一個“正”字有五劃，兩個“正”字就是10，以此類推。二、接近開關(guān)簡介

接近開關(guān)是一種無需與運動部件進行機械直接接觸而可以操作的位置開關(guān)，當物體與接近開關(guān)的感應面到動作距離時即可使開關(guān)動作，從而驅(qū)動直流電機或給計算機裝置提供控制指令。

接近開關(guān)是種開關(guān)型傳感器（即無觸點開關(guān)），它既有行程開關(guān)、微動開關(guān)等特性，同時具有傳感性能，且動作可靠、性能穩(wěn)定、頻率響應快、使用壽命長、抗干擾能力強等特點，同時，還能防水、防震、耐腐蝕。是理想的電子開關(guān)量傳感器。1.接近開關(guān)的基本概念接近開關(guān)的種類2.接近開關(guān)的種類類別檢測對象

基本原理干簧式磁性體磁體吸力電渦流式金屬導體渦流效應電容式金屬、非金屬電容量大小改變光電式金屬、非金屬光發(fā)射后接收到反射信號霍爾式磁性體霍爾效應其他型式熱釋電式移動熱源熱敏感應微波式金屬、非金屬多普勒效應超聲波式金屬、非金屬多普勒效應3.接近開關(guān)的主要功能接近開關(guān)的主要功能序號功能主要應用1檢驗距離檢測電梯、升降設備的停止、起動、通過位置；檢測車輛的位置，防止兩物體相撞檢測；檢測工作機械的設定位置，移動機器或部件的極限位置；檢測回轉(zhuǎn)體停止位置，閥門的開或關(guān)位置。2尺寸控制金屬板沖剪的尺寸控制裝置；自動選擇、鑒別金屬件長度；檢測自動裝卸時堆物高度；檢測物品的長、寬、高和體積。3檢測物體存在與否檢測生產(chǎn)包裝線上有無產(chǎn)品包裝箱；檢測有無產(chǎn)品零件。4轉(zhuǎn)速與速度控制控制傳送帶的速度；控制旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)速；與各種脈沖發(fā)生器一起控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)。5計數(shù)及控制檢測生產(chǎn)線上流過的產(chǎn)品數(shù)；高速旋轉(zhuǎn)軸或盤的轉(zhuǎn)數(shù)計量；零部件計數(shù)。3.接近開關(guān)的主要功能序號功能主要應用6檢測異常檢測瓶蓋有無；產(chǎn)品合格與不合格判斷；檢測包裝盒內(nèi)的金屬制品缺乏與否；區(qū)分金屬與非金屬零件；產(chǎn)品有無標牌檢測；起重機危險區(qū)報警；安全扶梯自動啟停。7計量控制產(chǎn)品或零件的自動計量；檢測計量器、儀表的指針范圍而控制數(shù)或流量；檢測浮標控制側(cè)面高度、流量；檢測不銹鋼桶中的貼浮標；儀表量程上限或下限的控制；流量控制；水平面控制。8識別對象根據(jù)載體上的碼識別是與非。9信息傳送ASI（總線）連接設備上各個位置上的傳感器在生產(chǎn)線（50-100米）中的數(shù)據(jù)往返傳送等。接近開關(guān)的主要功能（續(xù)）4.接近開關(guān)的應用產(chǎn)品計數(shù)（1）產(chǎn)品計數(shù)電容接近開關(guān)物料位置檢測4.接近開關(guān)的應用（2）物料位置檢測光電接近開關(guān)轉(zhuǎn)速測量4.接近開關(guān)的應用（3）轉(zhuǎn)速測量光電接近開關(guān)液位檢測4.接近開關(guān)的應用（4）液位檢測4.接近開關(guān)的應用（5）尺寸及位置檢測尺寸、位置檢測安全防護4.接近開關(guān)的應用（6）安全防護自動水龍頭自動門4.接近開關(guān)的應用（7）日用產(chǎn)品霍爾接近開關(guān)超聲波接近開關(guān)防盜報警4.接近開關(guān)的應用（7）防盜等1.電容式傳感器（見模塊三單元3）平行板電容式電容器的電容C為：

d——極板間距離；

A——極板面積；ε——電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù)。三、電容式接近開關(guān)

當固定三個參量中的兩個，只改變其中一個參量，可以做成三種類型的電容傳感器：變間距、變面積和變介電常數(shù)型電容傳感器。

用于較小的位移、力、壓力、加速度等的檢測。電容式聲傳感器①電容式聲傳感器

聲波作用于作為動電極的膜片，使膜片震動，極板間距變化，產(chǎn)生電容變化，經(jīng)轉(zhuǎn)換輸出與聲音相對應的輸出電壓。1.電容式傳感器（1）變間距型電容傳感器電容式壓力傳感器②電容式壓力傳感器

左右壓力差作用于作為動電極的膜片，使膜片變形，極板間距變化，三電極構(gòu)成的兩組電容同時改變，變化方式相反。

用于較小的位移、力、壓力、加速度等的檢測。1.電容式傳感器（1）變間距型電容傳感器電容式加速度傳感器③電容式加速度傳感器

加速運動時，因產(chǎn)生與加速度成正比的慣性力F=ma，使動電極彎曲變形，其與上下兩組電極間構(gòu)成的電容同時改變，變化方式相反。

用于較小的位移、力、壓力、加速度等的檢測。1.電容式傳感器（1）變間距型電容傳感器電容測厚儀④電容測厚

上下極板作為一電極，金屬帶材作為另一電極。當帶材厚度變化時，其與兩極板直接的間距變化，因而總電容Cx反映帶材厚度。

用于較小的位移、力、壓力、加速度等的檢測。1.電容式傳感器（1）變間距型電容傳感器容柵

輸出特性是線性的，靈敏度為常數(shù)。多用于檢測直線位移、角位移、尺寸等參量。1.電容式傳感器（2）變面積型電容傳感器變面積型電容傳感器

輸出特性是線性的，靈敏度為常數(shù)。多用于檢測直線位移、角位移、尺寸等參量。1.電容式傳感器（2）變面積型電容傳感器電容液位計①電容液位計

隨液面高度變化，構(gòu)成電容的兩極間介電常數(shù)發(fā)生變化，從而電容相應改變。

常用于物位、濕度、密度等測量。1.電容式傳感器（3）變介電常數(shù)型電容傳感器電容式油量表②電容式油量表

隨油液高度變化，電容相應改變。經(jīng)電橋產(chǎn)生不平衡的輸出電壓，放大后驅(qū)動伺服電機，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻使之達到新的平衡，同時帶動指針偏轉(zhuǎn)，顯示當前油量。

常用于物位、濕度、密度等測量。1.電容式傳感器（3）變介電常數(shù)型電容傳感器

電容式接近開關(guān)屬于一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它的測量頭構(gòu)成電容器的一個極板，而另一極板是其外殼。外殼在接地或與設備的機殼相連接。2.電容式接近開關(guān)工作原理

當有物體移接近時，電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而電容量發(fā)生變化，振蕩器開始振蕩，通過后級電路的處理，將停振和振蕩兩種信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，檢測有無物體接近。

電容式接近開關(guān)對任何介質(zhì)都可以檢測，包括導體、半導體、絕緣體，甚至可以用于檢測液體和粉末狀物料。

對于非金屬物體，動作距離決定于材質(zhì)的介電常數(shù)，材料的介電常數(shù)越大，可獲得的動作距離越大。2.電容式接近開關(guān)工作原理2.電容式接近開關(guān)工作原理各種接近開關(guān)外形圖3.電容式接近開關(guān)簡介（1）電容式接近開關(guān)的接線

電容式接近開關(guān)按輸出分為NPN型常開（NO）/常閉（NC）和PNP型常開（NO）/常閉（NC）。電容式接近開關(guān)接線圖3.電容式接近開關(guān)簡介（1）電容式接近開關(guān)的接線接線方法：

①三線接線法：粽色接電源正極，藍色接電源負極，黑色接負載（信號輸出）；②二線接線法（DC或AC）：棕色線接負載負極，負載正極接電源的正極，藍色接電源負極注意：具體接線方法參照開關(guān)標牌上的接線圖進行，切勿錯接反接！LJC30A3-H-Z/BX電容式接近開關(guān)3.電容式接近開關(guān)簡介（2）電容式接近開關(guān)的技術(shù)參數(shù)與特點電容式接近開關(guān)的技術(shù)參數(shù)與特點技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號LJC30A3-H-Z/BX產(chǎn)品尺寸直徑30mm檢測距離25mm（可調(diào)）輸出電流300mA輸出形式NPN三線，常開型工作電壓DC6-36V應用與特點主要應用可用于工件計數(shù)、電機測速等等主要特點①檢測物體為金屬及非金屬，如，塑料、玻璃、水、油、紙等；②檢測距離隨被檢測體的導電率，介電常數(shù)、吸水率、體積的不同而不同，對于接地的金屬可獲得最大檢測距離；③輸出有效信號（光電接受管接受到紅外線時）為低電平；④靈敏度不可調(diào)；⑤輸出口OUT輸出高低電平信號（開關(guān)量），高電平為3.8V，低電平為0V。3.電容式接近開關(guān)簡介（3）使用電容式接近開關(guān)的注意事項①常開型（NO）和常閉型（NC）的區(qū)別

常開（NO）平常狀態(tài)下斷開、無信號輸出，當感應到物體時才閉合、輸出信號；常閉（NC）平常狀態(tài)下閉合、持續(xù)輸出信號，當感應到物體時才斷開、無信號輸出。②埋入式與非埋入式是區(qū)別

接近開關(guān)外圍一般有金屬螺紋，埋入式的指感應頭全包在金屬螺紋里；非埋入式是指感應頭會露出金屬螺紋。主要是為了滿足安裝的要求。如果被檢測物體緊貼表面，就可以采用埋入式；如果別檢測物體懸空，可采用非埋入式。1．產(chǎn)品計數(shù)檢測的功能界面要求描述四、產(chǎn)品計數(shù)檢測的任務分析設置：①計數(shù)脈沖燈；②計數(shù)值顯示；③清零按鈕序號信號名稱代碼定義信號類型備注1傳感器信號（DI6）J6輸入傳感器接采集卡DI62清零按鈕KQ輸入輸入按鈕3計數(shù)脈沖指示燈LM輸出顯示指示燈4計數(shù)值N輸出數(shù)值顯示2.產(chǎn)品計數(shù)檢測的相關(guān)控件信號定義產(chǎn)品計數(shù)檢測的相關(guān)控件信號定義3.產(chǎn)品計數(shù)檢測各控件的邏輯關(guān)系

（1）LM與J6的關(guān)系

計數(shù)脈沖指示燈LM反映物體是否經(jīng)過電容式接近開關(guān)，其與傳感器輸出信號J6的關(guān)系為：LM=J6。（2）KQ與計數(shù)值N的關(guān)系

清零按鈕KQ的作用為清除上次計數(shù)值，進行重新計數(shù)，其與計數(shù)值N之間的關(guān)系為：

如果KQ

=TRUE（清零按鈕按下），則N=0；

否則，N保持原值。計數(shù)脈沖指示燈傳感器信號J6接右側(cè)移位寄存器上次計數(shù)值本次次計數(shù)值清零上次計數(shù)值本次次計數(shù)值清零（3）輸入選擇開關(guān)

當按下清零按鈕KQ時計數(shù)值變?yōu)?；否則，判斷傳感器信號是否發(fā)生上升沿跳變，如是則加1，否則計數(shù)值不變。本次傳感器信號上次傳感器信號上次計數(shù)值本次計數(shù)值上升沿檢測計數(shù)上次計數(shù)值本次計數(shù)值非上升沿時計數(shù)值處理上升沿時計數(shù)值處理3.產(chǎn)品計數(shù)檢測各控件的邏輯關(guān)系

五、產(chǎn)品計數(shù)檢測的LabVIEW程序設計1．LabVIEW檢測界面（前面板）的制作①打開已有任務2-1、任務2-2的VI文件，在后面板將while循環(huán)向下拉大；②如圖添加“指示燈”、“數(shù)值顯示”控件各1個；③添加1個“確定按鈕”，修改相關(guān)屬性；④添加線條修飾，保存文件。2.LabVIEW程序框圖（后面板）的設計產(chǎn)品計數(shù)檢測的LabVIEW程序框圖（條件為“真”）①與任務1-1相同，創(chuàng)建DAQ采集卡屬性“特性助手”和“信號通道”（修改為數(shù)字輸入）等控件；②如圖上圖創(chuàng)建2個“索引數(shù)組”及“數(shù)值至布爾數(shù)組轉(zhuǎn)換”控件，“索引數(shù)組”添加相關(guān)常量；2.LabVIEW程序框圖（后面板）的設計產(chǎn)品計數(shù)檢測的LabVIEW程序框圖（條件為“假”）③利用當前時刻信號與前一個時刻信號的“非”進行相與，創(chuàng)建上升沿檢測的邏輯；④創(chuàng)建其他邏輯功能控件，將各控件圖標變小，放在適當位置，并進行連線；⑤保存文件。五、產(chǎn)品計數(shù)檢測的硬件連線與運行調(diào)試

電容式接近開關(guān)VCCGNDOUT直流電源+5VGND計算機USB數(shù)據(jù)采集卡DGNDDI6USB（1）電容式接近開關(guān)的電源與直流電源相連；（2）電容式接近開關(guān)的輸出OUT與數(shù)據(jù)采集卡DI6相連并且共地；（3）數(shù)據(jù)采集卡的USB與電腦的USB相連；1.硬件連線五、產(chǎn)品計數(shù)檢測的硬件連線與運行調(diào)試2.運行與調(diào)試①與任務1-1相同，設置數(shù)據(jù)采集卡“特性助手”控件的開關(guān)量屬性。②運行程序，將某一物體或手接近電容式接近開關(guān)時，觀察LabVIEW界面的計數(shù)值和計數(shù)脈沖的指示燈是否變化，重復數(shù)次，看計數(shù)值，點擊“清零”按鈕，則計數(shù)值顯示為“0”值。任務2-4轉(zhuǎn)速檢測

1.速度的基本概念

速度有線速度與轉(zhuǎn)速之分。線速度定義為單位時間內(nèi)的位移，單位為m/s，而轉(zhuǎn)速則一般表示為單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度，記為rad/s。工程中常用每分鐘旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)表示，即r/min。直線運動旋轉(zhuǎn)運動一、轉(zhuǎn)速檢測概述

線速度測量：流水線或傳送帶的線速度，車輛行駛速度，導彈、子彈的飛行速度測量等。1.速度的基本概念變換機構(gòu)線速度測量方式：①直接測量——利用物理效應直接測量，如：基于多普勒效應的測速雷達等；②間接測量——利用線速度與旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系，通過測量旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度，經(jīng)計算獲得線速度，如：風速、傳輸帶線速度、車載速度表等。測速雷達傳送帶1.速度的基本概念轉(zhuǎn)速測量：如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)電機轉(zhuǎn)速、汽車行駛速度、風速測量、電機特性測試等。2.轉(zhuǎn)速測量簡介機床軸轉(zhuǎn)速測量機車發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量轉(zhuǎn)速測量：如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)電機轉(zhuǎn)速、汽車行駛速度、風速測量、電機特性測試等。2.轉(zhuǎn)速測量簡介大型風輪發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量轉(zhuǎn)速測量直接測量間接測量安裝方式測量方式測量待定時間內(nèi)機械旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，從而測出機械運動的轉(zhuǎn)速測量由于機械轉(zhuǎn)動導致其他物理量的變化，根據(jù)物理量與轉(zhuǎn)速的關(guān)系通過推導得到轉(zhuǎn)速接觸式非接觸2.轉(zhuǎn)速測量簡介測量方法：①直接輸出與轉(zhuǎn)速成一定函數(shù)關(guān)系的電信號。如，測速發(fā)電機；②通過安裝測量圓盤，轉(zhuǎn)動時傳感器檢測圓盤上的特征，并產(chǎn)生脈沖輸出信號。如齒、凹槽或反光紙。2.轉(zhuǎn)速測量簡介常用的轉(zhuǎn)速測量傳感器有光電式、霍爾式、磁電式、電渦流式、測速發(fā)電機、光電編碼器等。2.轉(zhuǎn)速測量簡介

由光源、光學元件和光敏元件（光敏二極管、三極管、光電池等）組成光路系統(tǒng)，再經(jīng)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電信號。①反射式：被測物貼反光紙，光經(jīng)反射被光敏元件拾取并轉(zhuǎn)換；②直射式：光源經(jīng)安裝于旋轉(zhuǎn)軸的圓盤透射孔到達光敏元件，轉(zhuǎn)換為電信號脈沖，經(jīng)計算獲得轉(zhuǎn)速。直射式轉(zhuǎn)速測量反射式轉(zhuǎn)速測量2.轉(zhuǎn)速測量簡介（1）光電式轉(zhuǎn)速測量1-輸入軸；2-轉(zhuǎn)盤；3-小磁鐵；4-霍爾傳感器霍爾傳感器轉(zhuǎn)速檢測的形式2.轉(zhuǎn)速測量簡介（2）霍爾式轉(zhuǎn)速測量

由開關(guān)型霍爾元件、被測軸、磁鐵構(gòu)成，檢測對象為磁性或?qū)Т挪牧?。磁性材料轉(zhuǎn)動時導致磁場變化，霍爾元件的輸出電動勢相應變化，產(chǎn)生脈沖輸出信號，經(jīng)計算可獲得轉(zhuǎn)速。

磁電式轉(zhuǎn)速傳感器基于電磁感應原理，由鐵芯、磁鋼、感應線圈等部件組成的，測量對象（齒輪）轉(zhuǎn)動時切割磁力線，磁路由于磁阻變化，在感應線圈內(nèi)產(chǎn)生周期性變化的電動勢。1-旋轉(zhuǎn)軸2-齒輪3-軟鐵4-線圈5-外殼6-永磁鐵7-填料8-插座2.轉(zhuǎn)速測量簡介（3）磁電式轉(zhuǎn)速測量

被測轉(zhuǎn)盤為帶齒金屬導體，高頻振蕩電流通過電渦流探頭線圈，產(chǎn)生交變磁場。旋轉(zhuǎn)時，齒盤與探頭距離發(fā)生周期性變化，線圈的有效阻抗隨之發(fā)生變化，轉(zhuǎn)速與輸出信號頻率滿足：2.轉(zhuǎn)速測量簡介（4）電渦流式轉(zhuǎn)速測量

由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。根據(jù)電磁感應原理，在恒定磁場中，轉(zhuǎn)子繞組切割磁通，產(chǎn)生感應電動勢ES由電樞輸出：測速發(fā)電機測速發(fā)電機電氣原理圖KE－感應系數(shù)Φ－磁通n－轉(zhuǎn)速Ce－感應電動勢與轉(zhuǎn)速的比例系數(shù)2.轉(zhuǎn)速測量簡介（5）測速發(fā)電機1.編碼器的基本概念

編碼器是把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進行測量的一種傳感器，有光電式、磁電式、電容式等類型。二、光電編碼器簡介（見模塊六單元2）光電編碼器——通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位

移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量，由碼盤、光

源、光敏元件等組成。光敏元件光敏元件光欄板2.光電編碼器的基本概念（1）光電編碼器分類2.光電編碼器的基本概念按構(gòu)造類型分轉(zhuǎn)動方式直線—線性編碼器轉(zhuǎn)動—轉(zhuǎn)軸編碼器光束形式透射式反射式反射式旋轉(zhuǎn)編碼器透射式旋轉(zhuǎn)編碼器透射式直線編碼器（1）光電編碼器分類按信號性質(zhì)分增量式辨別方向零位信號絕對式——絕對式編碼器可辨向的增量式編碼器不可辨向的脈沖發(fā)生器有零位信號無零位信號帶零位信號可辯向增量編碼器絕對式編碼器軸套連接軸連接（2）光電編碼器外形齒輪連接，用于測量直線位移拉線式旋轉(zhuǎn)編碼器：利用線輪，將直線運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動透光區(qū)不透光區(qū)零位標志增量式編碼器碼盤絕對式編碼器碼盤（3）光電編碼器的碼盤結(jié)構(gòu)

碼盤上分割為一組同心圓環(huán)（碼道）。n碼道編碼器可形成2n檢測位置，按一定方式刻畫透光/不透光區(qū)域，即編碼。通過n個光敏元件獲得編碼信息（明暗），即可得知準確位置。絕對式光電編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖1－光源；2－透鏡；3－編碼盤；4－狹縫；5－光電元件透光區(qū)不透光區(qū)4碼道3.絕對式光電編碼器簡介

絕對式光電編碼器測量精度取決于它所能分辨的最小角度，這與碼盤上的碼道數(shù)n

有關(guān)，其最小能分辨的角度及與測量范圍的比值（分辨率）為：分辨力

分辨率為3.絕對式光電編碼器簡介

為了避免位置不分明而引起的粗大誤差，可采用格雷碼（Groycode）進行碼盤編制。格雷碼的特點是相鄰編碼間只有1位二進制數(shù)不同。十進制二進制格雷碼十進制二進制格雷碼0123456700000001001000110100010101100111000000010011001001100111010101008910111213141510001001101010111100110111101111110011011111111010101011100110003.絕對式光電編碼器簡介

絕對式編碼器無需回零位即可直接獲得位置信息，廣泛地應用于各種工業(yè)系統(tǒng)中的角度、長度測量和定位控制。絕對式光電編碼器測角儀原理圖1－光源；2－聚光鏡；3－編碼盤；4－狹縫光闌3.絕對式光電編碼器簡介位移測量

1－數(shù)顯面板2－軸環(huán)3－穿軸孔4－電源線5－復位機構(gòu)軸環(huán)式數(shù)顯表外形圖直線位移檢測3.絕對式光電編碼器簡介伺服控制應用方面：磁極位置測量角位移測量3.絕對式光電編碼器簡介數(shù)控設備自動刀具庫選刀控制數(shù)控設備自動刀具庫3.絕對式光電編碼器簡介刀具庫自動選刀旋轉(zhuǎn)刀庫被加工工件刀具編碼器的輸出為當前刀具號數(shù)控加工中心數(shù)控設備自動刀具庫選刀控制3.絕對式光電編碼器簡介定位控制生產(chǎn)線定位控制1－絕對式編碼器；2－電動機；

3－轉(zhuǎn)軸；4－轉(zhuǎn)盤；5－工件；6－刀具工裝定位3.絕對式光電編碼器簡介

增量式編碼器的碼盤刻有狹縫，每轉(zhuǎn)過一個縫隙產(chǎn)生一次光線的明暗變化，經(jīng)整形放大，可獲得脈沖輸出信號。4.增量式光電編碼器簡介

增量式編碼器由光源、狹縫欄板、碼盤、光敏元件、處理電路等組成。光欄板碼盤光敏元件狹縫碼盤轉(zhuǎn)軸n光欄板4.增量式光電編碼器簡介

三組光敏元件，分別獲取A、B和C相信號；A、B兩組脈沖相位差90°，用于辨別方向。C相為零位標志，作為測量的起始基準。轉(zhuǎn)軸盤碼及狹縫光敏元件光欄板及狹縫LEDABC零位標志ABC增量式編碼器原理4.增量式光電編碼器簡介

三組光敏元件，分別獲取A、B和C相信號；A、B兩組脈沖相位差90°，用于辨別方向。C相為零位標志，作為測量的起始基準。4.增量式光電編碼器簡介

測量精度取決于它所能分辨的最小角度，與碼盤圓周上的狹縫條紋數(shù)n有關(guān)，即最小能分辨的角度及分辨率為：分辨力為分辨率為優(yōu)點：構(gòu)造簡單，抗干擾能力強，可靠性高，適合于連續(xù)運轉(zhuǎn)高精度定位、轉(zhuǎn)速測量等控制；缺點：無法輸出軸轉(zhuǎn)動的絕對位置信息。4.增量式光電編碼器簡介

利用脈沖頻率測量，在給定的時間內(nèi)對編碼器發(fā)出的脈沖計數(shù)，其轉(zhuǎn)速（單位為r/min）為：式中t——測速采樣時間N1——時間t內(nèi)測得

脈沖數(shù)Z——每轉(zhuǎn)一周的脈

沖數(shù)f——脈沖頻率5.增量式光電編碼器的轉(zhuǎn)速測量增量編碼器轉(zhuǎn)速測量

利用脈沖周期測量轉(zhuǎn)速，通過計數(shù)編碼器一個脈沖間隔內(nèi)（脈沖周期）標準時鐘脈沖個數(shù)來計算其轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速（單位為r／min）為式中N——編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)；N2——編碼器一個脈沖間

隔內(nèi)標準時鐘脈沖

輸出個數(shù)；

T——標準時鐘脈沖周期

（單位為s）。時鐘脈沖數(shù)字輸出計數(shù)器時間脈沖

復位編碼器脈沖5.增量式光電編碼器的轉(zhuǎn)速測量設置①脈沖波形顯示；②儀表盤轉(zhuǎn)速顯示；③轉(zhuǎn)速脈沖指示燈；④脈沖數(shù)值顯示；⑤脈沖頻率顯示；⑥數(shù)顯轉(zhuǎn)速；⑦Z值數(shù)值輸入；⑧復位按鈕。三、轉(zhuǎn)速檢測的任務分析1.轉(zhuǎn)速檢測的功能界面要求描述轉(zhuǎn)速檢測的相關(guān)控件信號定義2.轉(zhuǎn)速檢測的相關(guān)控件信號定義序號信號名稱代碼定義信號類型備注1傳感器信號（DI7）J7輸入傳感器接采集卡DI72Z值Z輸入數(shù)值輸入3復位按鈕KF輸入輸入按鈕4脈沖波形DB輸出波形顯示5儀表盤轉(zhuǎn)速nB輸出指針顯示6轉(zhuǎn)速脈沖指示燈LB輸出指示燈顯示7脈沖數(shù)N輸出數(shù)值顯示8脈沖頻率f輸出數(shù)值顯示9數(shù)顯轉(zhuǎn)速nS輸出數(shù)值顯示①轉(zhuǎn)速脈沖指示燈LM（反映旋轉(zhuǎn)時編碼器光敏元件狀態(tài)）與傳感器輸出信號的關(guān)系為：

LM=J7②脈沖波形DB（以波形方式顯示傳感器輸出的電壓值）與傳感器信號J7的關(guān)系：如果J7=TRUE則DB=5；否則DB=0，最后將此數(shù)插入波形數(shù)組尾部，添加時間間隔形成波形數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)為電壓值傳感器信號J7傳感器信號J7數(shù)組大小數(shù)組插入轉(zhuǎn)換成5或0作為幅值形成波形時間間隔3.轉(zhuǎn)速檢測各控件的邏輯關(guān)系③復位按鈕KF：復位波形數(shù)據(jù)、頻率、脈沖數(shù)、轉(zhuǎn)速等。如果KF

=TRUE（復位按鈕按下），則N=0，f=0，計時時間t=0，波形數(shù)據(jù)DB=0，轉(zhuǎn)速ns=nB=0；否則，上述數(shù)據(jù)保持不變。波形數(shù)據(jù)DB脈沖數(shù)N計時時間t頻率f轉(zhuǎn)速nS轉(zhuǎn)速nB波形數(shù)據(jù)DB脈沖數(shù)N計時時間t頻率f轉(zhuǎn)速nS轉(zhuǎn)速nB復位按鈕按下復位按鈕未按下3.轉(zhuǎn)速檢測各控件的邏輯關(guān)系④脈沖數(shù)N和計時t：每循環(huán)一次，計時加1（單位ms）；每檢測一次傳感器信號上升沿跳變，計數(shù)加1。計時、脈沖數(shù)3.轉(zhuǎn)速檢測各控件的邏輯關(guān)系⑤頻率

f：計兩次脈沖時間間隔t（ms），f=1000/t下降沿，計算頻率值超過0.1s沒出現(xiàn)下降沿，頻率值清零3.轉(zhuǎn)速檢測各控件的邏輯關(guān)系Z值、儀表盤轉(zhuǎn)速nB和數(shù)顯轉(zhuǎn)速nS

的關(guān)系：頻率f轉(zhuǎn)速nB轉(zhuǎn)速nS頻率f接右側(cè)移位寄存器4.轉(zhuǎn)速n與輸出頻率f及Z值之間的關(guān)系（1）打開已有任務2-1~2-4的VI文件，在后面板將while循環(huán)向下拉大，編輯相關(guān)文本；（2）根據(jù)轉(zhuǎn)速檢測的功能界面要求選擇波形圖表、量表等控件。（3）根據(jù)界面要求修改相關(guān)控件參數(shù)、標簽及注釋文本并修飾界面。四、轉(zhuǎn)速檢測的LabVIEW程序設計1.